【文章內(nèi)容簡介】 () () ()那么： ()將所求得的數(shù)據(jù)代入上面的式子進(jìn)行計算，其具體過程及結(jié)果如下： () () () () 故： ()需要注意的是及均為曲柄與它們極限位置的夾角，從圖8和圖9中，我們不難求出它們與水平位置的夾角及，從而求得兩曲柄間的夾角。即： () () ()將所求得的數(shù)據(jù)代入上式進(jìn)行計算，其具體過程及結(jié)果如下： () ()故： ()至此，翻板機(jī)的所有尺寸均已確定。其圖形如下： 雙臂曲柄搖桿式翻板機(jī)的機(jī)構(gòu)尺寸圖41重慶大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 運(yùn)動仿真4 運(yùn)用ADMAS進(jìn)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動仿真設(shè)計完尺寸后需要運(yùn)用軟件對機(jī)構(gòu)進(jìn)行仿真，分析其運(yùn)動，看是否達(dá)到要求，此次仿真選用的是ADAMS軟件。ADAMS，即機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)自動分析(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems)，該軟件是美國MDI公司(Mechanical Dynamics Inc.)開發(fā)的虛擬樣機(jī)分析軟件，現(xiàn)已經(jīng)并入美國MSC公司。目前，ADAMS已經(jīng)被全世界各行各業(yè)的數(shù)百家主要制造商采用。ADAMS軟件使用交互式圖形環(huán)境和零件庫、約束庫、力庫，創(chuàng)建完全參數(shù)化的機(jī)械系統(tǒng)幾何模型，其求解器采用多剛體系統(tǒng)動力學(xué)理論中的拉格朗日方程方法，建立系統(tǒng)動力學(xué)方程，對虛擬機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行靜力學(xué)、運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)分析，輸出位移、速度、加速度和反作用力曲線。ADAMS軟件的仿真可用于預(yù)測機(jī)械系統(tǒng)的性能、運(yùn)動范圍、碰撞檢測、峰值載荷以及計算有限元的輸入載荷等。ADAMS一方面是虛擬樣機(jī)分析的應(yīng)用軟件，用戶可以運(yùn)用該軟件非常方便地對虛擬機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行靜力學(xué)、運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)分析。另一方面，又是虛擬樣機(jī)分析開發(fā)工具，其開放性的程序結(jié)構(gòu)和多種接口，可以成為特殊行業(yè)用戶進(jìn)行特殊類型虛擬樣機(jī)分析的二次開發(fā)工具平臺。本次仿真中只需要用到它的運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)分析，然后輸出位移、速度、加速度和反作用曲線即可。最重要的是要在仿真的過程中觀看是否達(dá)到接料撥桿和送料撥桿在85176。時開始一起運(yùn)動10176。，若不能達(dá)到便需要進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，則需要改進(jìn)機(jī)構(gòu)。此次設(shè)計中選擇的送料方式為左驅(qū)動左送料。用ADMAS進(jìn)行仿真的具體過程記錄如下。 工具框在啟動ADAMS時，可以通過選擇預(yù)定單位制和重力加速度定義建模環(huán)境。在開始的對話窗口中，有兩個選項(xiàng)欄：重力選項(xiàng)和單位選項(xiàng)，重力選項(xiàng)用于設(shè)置重力的有無及其方向，在本次方正中重力方向?yàn)榇蟮刈鴺?biāo)系Y軸的負(fù)方向；單位選項(xiàng)用于設(shè)置模型的單位，本次仿真中的長度、質(zhì)量、力、時間和角度的單位分別設(shè)置為毫米(mm)、千克(kg)、牛頓(N)、秒(s)、和度(176。)。除了可以在開始菜單中設(shè)置重力和模型的單位外，還可以使用設(shè)置菜單，這樣可以更全面的設(shè)置模型的工作環(huán)境，例如：設(shè)置重力及方向、單位、工作網(wǎng)格、圖標(biāo)大小等等。其具體操作步驟就不詳細(xì)的說明了。設(shè)置完工作環(huán)境以后，開始創(chuàng)建構(gòu)成模型的物體。在ADAMS中提供有零件庫，可以用來創(chuàng)建各種基本形狀的物體。在此次模擬仿真中由于模型可以簡化得十分簡單，所以創(chuàng)建模型的時候直接利用零件庫就行了，主要是利用桿件的創(chuàng)建。其實(shí)我們也可以使用其它的軟件創(chuàng)建然后將模型輸入到ADAMS中，這種法一般用于復(fù)雜的模型建立，因?yàn)樵贏DAMS在建立模型始終不如一些專門的軟件方便。創(chuàng)建好的簡化模型如下圖： 雙臂曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動模型創(chuàng)建了構(gòu)成模型的物體以后，還需要利用約束副將它們連接起來，以定義各物體之間的相對運(yùn)動。否則它們之間只是一些不相關(guān)的構(gòu)件，無法傳遞運(yùn)動。在ADAMS中提供的約束副有幾種類型，其中包括：理想約束、虛約束、高副約束和運(yùn)動驅(qū)動。理想約束是指通常的具有物理意義的約束副，如：旋轉(zhuǎn)副、移動副、齒輪副等；虛約束用于限制物體之間的相對運(yùn)動，如限制兩個物體之間的平行運(yùn)動；高復(fù)約束用于定義兩個物體在運(yùn)動過程中的接觸情況；運(yùn)動驅(qū)動用于驅(qū)動模型按一定的規(guī)律運(yùn)動。在此次仿真中，只需要用到理想約束。其具體添加如下：加約束副后的圖形如下：圖 添加運(yùn)動副后的圖形，在、和處分別添加兩個構(gòu)件之間的旋轉(zhuǎn)副，、和O處均添加相對于地面的旋轉(zhuǎn)副。在創(chuàng)建模型的過程中經(jīng)常需要施加力，我們平時所用到的主要是通常的力和力矩。在本次模擬中，需要給四桿機(jī)構(gòu)的曲柄施加一個驅(qū)動力矩。在仿真中不涉及到計算力，所以可以不需要力矩的大小，但其大小可以估算出來的，因?yàn)樵诤竺娴挠嬎阒袝婕暗?，所以在這里先計算出來為以后的計算做準(zhǔn)備。 假設(shè)翻板機(jī)所翻板厚為10(mm),寬度為4200(mm)，長度為12000(mm)，()。翻板機(jī)撥桿運(yùn)動速度設(shè)定為5/3()?？梢钥醋黾虞d在沒跟接、送料波桿上均布載荷為 ()： 施加力矩后顯示圖1那么估算每根撥桿上所需力矩為 ()因此，總的力矩為 () 施加力矩后顯示圖2創(chuàng)建完成機(jī)械系統(tǒng)的模型后，可以自動調(diào)用ADAMS/Solver對模型進(jìn)行仿真求解。在進(jìn)行仿真前，系統(tǒng)會自動根據(jù)模型的自由度判斷該模型是進(jìn)行運(yùn)動學(xué)仿真還是動力學(xué)仿真。如果整個模型的自由度為0，則進(jìn)行運(yùn)動學(xué)仿真；如果自由度為1或者大于1，則對其進(jìn)行動力學(xué)的仿真。在此次仿真中進(jìn)行的是動力學(xué)仿真。ADAMS在進(jìn)行動力學(xué)仿真時，系統(tǒng)會自動根據(jù)施加咋模型上的外力和激勵計算出模型中任意點(diǎn)的位移、速度和加速度以及內(nèi)部作用力。如果是運(yùn)動學(xué)仿真，其位移、速度、加速度的值都不受加載在模型上的外力的影響。此次仿真中，動畫顯示結(jié)果是不可或缺的一部分內(nèi)容，因?yàn)閯赢嬶@示能從感官上形象的觀察到翻板機(jī)在工作時翻板的運(yùn)動過程，也便于發(fā)現(xiàn)問題。觀看的時候要注意觀察是送料和接料撥桿是否符合特定的一段時間一起運(yùn)動的規(guī)律。無法在此處將動畫過程播放，于是采用截圖的形式，每副小圖為仿真過程中一個周期的某時刻，其過程解釋如下：，(1)圖是運(yùn)動剛開始時，(2)圖是送料撥桿下偏5176。時，撥桿繼續(xù)運(yùn)動，其中某時刻如圖(3)，圖(4)是在送料撥桿運(yùn)動到85176。左右的時候兩桿剛好幾乎平行時，圖(5)是兩桿一起運(yùn)動了10176。左右即將分開的時候，然后送料撥桿返回，接料（）（）（）（）（）（）（）（） 運(yùn)動仿真過程撥桿帶著鋼板繼續(xù)運(yùn)動，圖(6)為中間的某時刻，送料撥桿在到達(dá)水平后繼續(xù)運(yùn)動，下偏5176。，圖(7)所示便是送料撥桿下偏5176。時的截圖，最后兩桿同時回到水平位置，如圖(8)所示。至此，一個周期結(jié)束。在對模型進(jìn)行了仿真以后，可以用曲線的形式輸出仿真結(jié)果，便于進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析檢查。在ADAMS中幾乎可以測量模型的任意參數(shù)。例如在本次仿真中我們輸出的速度、加速度的曲線。其實(shí)還可以輸出位移、約束副的相對位移、相對速度、相對加速度以及所受的力和力矩等。我們也可以選擇任意的測量對象。在這里我選擇的是送料撥桿和接料撥桿作為分析對象。其輸出曲線如下： 送料撥桿的角速度和角加速度曲線 接料撥桿的角速度和角加速度曲線重慶大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 5傳動裝置的總體設(shè)計5 翻板機(jī)傳動裝置的總體設(shè)計傳統(tǒng)的翻板機(jī)的驅(qū)動型式大多采用電機(jī)驅(qū)動，在本次設(shè)計中采用了兩臺電動機(jī)提供動力，經(jīng)過齒輪多級減速后將扭矩放大輸出，兩輸出軸與翻板機(jī)的兩個曲柄相連接。這種電機(jī)驅(qū)動的傳動裝置想對來說比較簡單、操作及維修業(yè)十分的方便。但同時也不可避免的存在一些問題，例如在頻繁的啟動制動中，翻板臂會受到多次的振動和沖擊，這使得其容易斷裂，給生產(chǎn)帶來很多的不便。由此也可以看出，翻板機(jī)的減速器輸出性能直接影響著翻板臂的工作性能。進(jìn)行減速器的設(shè)計除了要設(shè)計軸和齒輪等具體零件，還要進(jìn)行傳動裝置的總體設(shè)計，其內(nèi)容包括了傳動方案的確定、電動機(jī)型號的選擇、合理分配傳動比以及計算傳動裝置的運(yùn)動參數(shù)與動力參數(shù)等等。在本次設(shè)計中，不涉及減速器的具體零件設(shè)計，但是包涵了傳動裝置的總體設(shè)計。在翻版機(jī)的傳動中采用閉式斜齒輪傳動，根據(jù)傳動比的要求定為四級傳動。 傳動方案簡圖電動機(jī)時系列化的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。因此在選取電動機(jī)時不能只按某一方面，要綜合全面考慮，我們需要根據(jù)工作載荷、工作要求、工作環(huán)境、安裝要求及尺寸、重量等各方面的因素來選擇電動機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)形式、容量和轉(zhuǎn)速，從而確定具體型號。選擇電動機(jī)類型一般根據(jù)電流種類、工作條件及載荷特點(diǎn)等選擇，如無特殊要求一般選用交流電動機(jī)。此次設(shè)計根據(jù)工作條件和所給要求，最終選用用得較為廣泛的Y系列封閉式三相異步電動機(jī)電動機(jī)的容量即指電動機(jī)的功率，其值確定得是否合適，既影響電動機(jī)的工作，又影響經(jīng)濟(jì)性。若容量小于工作要求則不能保證機(jī)器的正常工作，或者長期過載會使得電動機(jī)過早損壞。相對應(yīng)的如果電動機(jī)的